基于层析PIV的湍流边界层涡结构统计研究
Abstract
<p indent="0mm">本文运用层析PIV技术测量了<italic>Re</italic><sub><italic>τ</italic></sub>=1768的平板湍流边界层, 得到了250个瞬时三维三分量(3D3C)速度场. 测量体位于边界层对数区, 其大小为80 mm×16 mm×45 mm. 旋涡强度 准则用来进行涡识别, 以 在各个方向的投影作为该方向上的旋涡强度. 本文通过线性随机估计、预乘功率谱等技术对湍流边界层中的涡结构进行了统计分析. 结合高低流速区域, 发现强剪切区域存在周期性分布的涡结构. 最后用本征正交分解对流场进行尺度分离, 发现大尺度结构对应的速度分布接近原始流场, 而小尺度流场的涡量分布和频谱特性与原始涡量分布高度吻合.</p>
